一种滑雪板刹车装置的制作方法

1.本发明涉及滑雪设备技术领域，尤其涉及一种滑雪板刹车装置。


背景技术：

2.滑雪作为一项全身的有氧运动项目，深受人们喜爱，不仅能够带来速度的享受，也锻炼了平衡能力、协调能力和柔韧性，还能增强人们的心肺功能。但是由于各种条件的限制，人们真正接触到滑雪的机会并不多，因此能够熟练掌握滑雪技巧的人很少，很多初学者甚至儿童无法控制身体平衡以至于摔倒，还会有控制不住，在滑雪场地无法及时停止导致意外发生的情况。
3.据统计235次滑雪事故中有179起是由于滑雪板无法控制造成的，还有41起是使用雪圈轮胎等滑雪装备，也都是由于无法及时控制速度和方向导致事故的发生，其中造成人人相撞事故高达104起，单人事故也高达85起，在这么多的事故中，“骨折”是出现最多的字眼，共出现203次，韧带损伤也出现了43次。
4.据悉，2018年北京冬运中心与北京市滑雪协会推出《北京市大众滑雪锻炼等级标准》，将滑雪细分为9个等级，每个级别描述了该级别滑雪者适合的滑行雪道类别及该级别需要达到的滑行技术水平，此标准的推出是希望滑雪者可通过“考级”明确自己处于何种水平，并以此为依据选择适合自己的雪道。但即使这样，每年因滑雪导致的受伤人数依然每年以10％的速度在增长。随着人们生活品质的提高，会有越来越多的人接触到滑雪这项运动，因此一个能够保护初学者以及儿童的装置将会被迫切需要。


技术实现要素：

5.本发明提供一种滑雪板刹车装置，以克服滑雪过程中无法控制速度和方向造成安全隐患的技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
7.一种滑雪板刹车装置，包括：双头舵机、转轴、支撑架和刹车刀，所述双头舵机与所述转轴连接，所述转轴端部穿过转轴底座并与所述支撑架连接，所述转轴底座固定在滑雪板的一端，所述支撑架的端部与所述刹车刀转动连接，在所述支撑架与所述刹车刀之间还设有刹车弹簧。
8.进一步的，所述支撑架上设有用于对所述刹车刀进行限位的限位块。
9.进一步的，所述转轴与所述转轴底座之间设有转动轴承。
10.进一步的，所述滑雪板上还设有电路集成箱，所述电路集成箱内设有控制电路板，所述控制电路板与滑雪杆上的通信模块无线互通。
11.进一步的，所述支撑架、刹车刀和转轴底座均采用7050航空铝材。
12.有益效果：本发明提供了一种滑雪板刹车装置，通过将双头舵机和刹车刀结合设置为刹车装置，当正常状态下，刹车刀处于悬空状态，不会插入雪中影响滑行，当滑雪者无法控制滑板时，通过舵机旋转带动刹车刀插入雪中，解决了滑雪过程中因无法控制速度和
方向对自己及周围人造成安全隐患的问题。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本发明公开的一种滑雪板刹车装置结构示意图；
15.图2为本发明公开的一种滑雪板刹车装置侧视图；
16.图中：1、双头舵机，2、转轴，3、支撑架，4、刹车刀，5、转轴底座，6、刹车弹簧，7、限位块，8、转动轴承，9、电路集成箱。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.当滑雪板相对雪地速度较大时，会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦.然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。
19.实验证明，当滑雪者速度达到8m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1＝0.25变为μ2＝0.125，当滑雪者沿倾角θ＝37
°
的雪坡由静止自由下滑时，最初的动摩擦系数μ1＝0.25，由牛顿第二定律得：
20.a1＝g(sinθ/μ1cosθ)＝4m/s221.滑行时间：
22.t＝v/a1＝2s
23.即经过2s后动摩擦系数由μ1＝0.25变为μ2＝0.125，
24.此时已滑行路程为：
25.x1＝1/2 a1t2＝8m
26.动摩擦因数变化后，由牛顿第二定律得：
27.a2＝g(sinθ/μ2cosθ)＝5m/s228.也就是说，当滑雪者滑行不到十米时，速度就会增大到8m/s，假设滑雪者保持此状态滑行10s，滑行速度就会达到：
[0029]vx
＝a1t a2t2＝58m/s
[0030]
此时若普通滑雪板到达平地进行刹车，由牛顿第二定律得：
[0031]
ax1＝-μ2g＝-1.25m/s2[0032]
ax2＝-μ1g＝-2.5m/s2[0033]
减速至停止所需时间为：
[0034]
tx＝tx1 tx2＝(vx-8)/ax1 8/ax2＝43.2s
[0035]
刹车的滑行距离为：
[0036]
x＝x1 x2＝1/2ax1tx
12
1/2ax2tx
22
＝1012.8m
[0037]
也就是说，若没有行之有效的刹车方式，失控的滑雪者最多会滑行43.2s，滑出1012.8m远，此时造成事故的可能性极大，会造成不可估量的损失。
[0038]
本实施例提供了一种滑雪板刹车装置，如图1所示，包括：双头舵机1、转轴2、支撑架3和刹车刀4，所述双头舵机1与所述转轴2连接，所述转轴2端部穿过转轴底座5并与所述支撑架3连接，所述转轴底座5固定在滑雪板的一端，所述支撑架3的另一端与所述刹车刀4转动连接，在所述支撑架3与所述刹车刀4之间还设有刹车弹簧6，需要说明的是，正常状态下，刹车刀4一直处于悬空状态，双头舵机1采用扭矩较大的双头舵机，当出现速度不可控时，双头舵机1旋转，带动支撑架3转动，刹车刀4插入雪里，进行减速，刹车弹簧6采用轻度较高，弹性系数较大的，保证刹车装置放下时提供足够的缓冲能量，从而保证刹车的稳定性，在刹车刀4刚插入雪中时由于滑雪板和人的重量较大，惯性较大，刹车弹簧6会瞬间拉开，给出足够刹车所需要的力，帮助滑雪板和人停下来，保证人员安全。
[0039]
在具体实施例中，所述支撑架3上设有用于对所述刹车刀4进行限位的限位块7，当刹车刀4插入雪中进行刹车动作时，由于速度过大，刹车刀4与支撑架3之间出现较大转角，可能导致刹车作用失效，通过设置限位块7，限制支撑架3与刹车刀4之间出现较大转角，可以预防刹车失效，增加刹车稳定性。
[0040]
在具体实施例中，如图2所示，所述转轴2与所述转轴底座5之间设有转动轴承8，通过在连接处设置转动轴承8，保证旋转的顺滑，防止出现意外，同时也能很好的做到嵌合，解决在制作过程中由于人为因素造成的误差问题。
[0041]
在具体实施例中，所述滑雪板上还设有电路集成箱9，所述电路集成箱9内设有控制电路板，所述控制电路板与滑雪杆上的通信模块无线互通，当出现无法控制速度时，按动滑雪杆上的按钮，双头舵机1驱动旋转，通过支撑架3及时放下刹车刀4，进行刹车。
[0042]
在具体实施例中，所述支撑架3、刹车刀4和转轴底座5均采用7050航空铝材，重量轻、强度高，通过cnc机床进行加工，加工精度较高，同时能保证刹车刀3、支撑架4和转轴底座5的稳定性。
[0043]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。